JPH07287114A - カラーフィルタ及びカラーフィルタの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ブラックマトリクス層をパターン形成する際に
おいて、高価で精密な光学マスクを必要とせず、画素層
との重なり部で突起が発生しないようにする。 【構成】透明基板１の一面に、パターン形成されたＢ、
Ｇ、Ｒの各着色層２と、着色層２間に適宜幅の間隙部３
とを備え、該間隙部３に、メッキ方式若しくは蒸着方式
と、リフトオフ方式とによりパターン形成された遮光性
金属膜層５によるブラックマトリクスパターン６を備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー液晶表示装置の
カラー表示ディスプレイパネル等に使用されるカラーフ
ィルタ及びカラーフィルタの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、カラー液晶表示装置（略称Ｌ
ＣＤ）用カラーフィルタ（略称ＣＦ）は、図４に示すよ
うに、透明基板１上に、ストライプ状、若しくは四角形
ドット状、多角形ドット状のマトリクス状の画素パター
ンとなるブルー（Ｂ）、グリーン（Ｇ）、レッド（Ｒ）
の各色フィルタ着色層１２を備えており、また、着色層
１２の間には、ブラックマトリクス１４（略称ＢＭＸ）
を備えている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来においては、上記
ＢＭＸ１４の層は、クロム金属や黒色顔料を用いてパタ
ーン形成されているが、そのパターンニングには、高価
で精密な、光学マスクが必要とされている。また、上記
ＢＭＸ１４の層を形成した後に、該ＢＭＸ１４層上に重
ねるようにして、Ｂ，Ｇ，Ｒの各画素を形成するため
に、ＢＭＸ１４の層とフィルタ画素（着色層１２）との
重なり部１３で突起１２ａが発生し、他方の対向電極板
と平行に離間対向させてパネル化（アッセンブル）する
時に、離間対向間に液晶を充填封入するためのセルギャ
ップが不均一になり易い。また、このような重なり部１
３での突起１２ａを解消するために、例えば、フィルタ
着色層１の膜厚を、より薄く設定することは、Ｂ，Ｇ，
Ｒ各画素の適正な着色濃度を低下させる要因となって好
ましくない場合がある。

【０００４】本発明は、ＢＭＸ層をパターン形成する際
において、高価で精密な光学マスクを必要とせず、ま
た、ＢＭＸ層と画素層との重なり部で突起が発生しない
ようにすることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１発明は、透
明基板１の一面にパターン形成されたブルー（Ｂ）、グ
リーン（Ｇ）、レッド（Ｒ）の各着色層２と、該各着色
層２間に適宜幅の間隙部３とを備え、該間隙部３にメッ
キ方式若しくは蒸着方式にて形成された遮光性金属膜層
５によるブラックマトリクスパターン６を備えたことを
特徴とするカラーフィルタである。

【０００６】次に、本発明の第２発明は、透明基板１の
一面に、ブルー（Ｂ）、グリーン（Ｇ）、レッド（Ｒ）
の各着色層２を適宜幅の間隙部３を設けてパターン形成
し、次に、該着色層２上よりポジ型フォトレジストを塗
布してポジ型レジスト層４を形成し、次に、該透明基板
１の他面側から露光し、アルカリ溶液にて現像処理し
て、着色層２上に未露光レジスト層４ａを形成し、該未
露光レジスト層４ａを含めて透明基板１の一面上よりメ
ッキ方式若しくは蒸着方式にて遮光性金属膜層５を形成
した後、溶剤にて前記着色層２上の未露光レジスト層４
ａを溶解して、該層４ａ上の遮光性金属膜層５をリフト
オフし、間隙部３に、遮光性金属膜層５によるブラック
マトリクスパターン６を形成することを特徴とするカラ
ーフィルタの製造方法である。

【０００７】また、本発明は、上記第２発明において、
前記ブラックマトリクスパターン６を形成した後に、前
記着色層２及びブラックマトリクスパターン６上に、直
接、又は、絶縁性の透明保護層を介して間接的に、透明
導電膜層７を形成するカラーフィルタの製造方法であ
る。

【０００８】次に、本発明の第３発明は、透明基板１の
一面に、ブルー（Ｂ）、グリーン（Ｇ）、レッド（Ｒ）
の各着色層２を適宜幅の間隙部３を設けてパターン形成
し、次に、該着色層２上より、直接、又は、絶縁性の透
明保護層を介して間接的に、透明導電膜層７を形成し、
次に、該透明導電膜層７上より着色層２上にポジ型フォ
トレジストを塗布してポジ型レジスト層４を形成し、次
に、該透明基板１の他面側から露光し、アルカリ溶液に
て現像処理して、着色層２上相当部分に未露光レジスト
層４ａを形成し、該未露光レジスト層４ａを含めて透明
基板１の一面上よりメッキ方式若しくは蒸着方式にて遮
光性金属膜層５を形成した後、溶剤にて前記着色層２上
の未露光レジスト層４ａを溶解して、該層４ａ上の遮光
性金属膜層５をリフトオフし、間隙部３に、遮光性金属
膜層５によるブラックマトリクスパターン６を形成する
ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。

【０００９】

【実施例】本発明の第１発明のカラーフィルタを、図１
（ａ）のＡ−Ａ側断面図に示す一実施例に従って、詳細
に説明すれば、透明ガラス板又は透明プラスチック板等
の透明基板１の一面に、着色印刷方式、顔料分散フォト
レジスト方式、染色方式等にて、ストライプ状、若しく
は四角ドット状等のマトリクスパターン状に、列方向、
行方向に規則的に配列された、ブルー（Ｂ）、グリーン
（Ｇ）、レッド（Ｒ）のフィルタ画素パターン状の各着
色層２がパターン形成されており、前記各ブルー
（Ｂ）、グリーン（Ｇ）、レッド（Ｒ）の各着色層２の
間は、着色層２の無い適宜幅の間隙部３を備えている。

【００１０】上記間隔部３の幅については、単純マトリ
クス方式、ＴＦＴ方式等のカラー液晶表示装置の表示方
式によって、また、小画面や大画面等の画面サイズや、
表示用のピクセルや画素サイズ、フィルタ画素パターン
としての各着色層２のサイズ等によって、適宜変更が可
能であり、それぞれカラー液晶表示装置にアッセンブル
されるカラーフィルタの形態に応じて設定することがで
きる。

【００１１】本発明においては、着色層２のサイズや、
間隔部３の幅については、特に限定されないが、例え
ば、着色層２のサイズ（若しくは一般的な公知のカラー
液晶表示装置における表示画面の１単位画素サイズ；１
００μｍ×１００μｍ〜６００μｍ×６００μｍ等）に
対応して設定し、例えば、図１に示すブルー（Ｂ）、グ
リーン（Ｇ）、レッド（Ｒ）の各着色層２の幅に対し
て、１／１０〜１／３程度である。

【００１２】前記間隙部３、又は該間隙部３とその外側
周囲には、金属メッキ方式若しくは金属蒸着方式にて形
成された遮光性金属膜層５（ニッケル、クロム、銅、ア
ルミニウム等の導電性金属膜層）によるブラックマトリ
クスパターン６（ＢＭＸ層）が形成されているカラーフ
ィルタである。

【００１３】また、上記透明基板１の一面上より、カラ
ーフィルタの各着色層２上、及び前記遮光性金属膜層５
上に接して、規則的に配列された該各着色層２の各列毎
若しくは行毎に共通する走査電極用、若しくは、信号電
極用のＩＴＯ膜等の透明導電膜層７が、列方向若しくは
行方向にストライプ状にパターン形成されている。な
お、図１（ｃ）は、本発明のカラーフィルタの部分平面
図である。

【００１４】また、上記第１発明のカラーフィルタの他
の実施例としては、図１（ｂ）のＡ−Ａ側断面図に示す
ように、透明ガラス板又は透明プラスチック板等の透明
基板１の一面に、着色印刷方式、顔料分散フォトレジス
ト方式、染色方式等にて、格子状、市松模様状等のパタ
ーン状に、列方向、行方向に規則的に配列された、ブル
ー（Ｂ）、グリーン（Ｇ）、レッド（Ｒ）のフィルタ画
素パターン状の各着色層２が、上記一実施例と同様にパ
ターン形成されており、前記各ブルー（Ｂ）、グリーン
（Ｇ）、レッド（Ｒ）の各着色層２の間は、上記一実施
例と同様に、着色層２の無い適宜幅の間隙部３を備えて
いる。

【００１５】前記間隙部３、又は該間隙部３とその外側
周囲には、金属メッキ方式若しくは金属蒸着方式にて形
成された遮光性金属膜層５（ニッケル、クロム、銅、フ
ルミニウム等の導電性金属膜層）によるブラックマトリ
クスパターン６（ＢＭＸ層）が形成されているカラーフ
ィルタである。

【００１６】また、上記透明基板１の一面上より、カラ
ーフィルタの各着色層２上、及び前記遮光性金属膜層５
下側に接して、規則的に配列された該各着色層２の各列
毎若しくは行毎に共通する走査電極用、若しくは信号電
極用のＩＴＯ膜等の透明導電膜層７が、列方向若しくは
行方向にストライプ状にパターン形成されている。

【００１７】本発明の第２発明のカラーフィルタの製造
方法について、図２（ａ）〜（ｇ）に示す実施例の工程
に従って以下に詳細に説明する。まず、図２（ａ）に示
すように、ガラス板やプラスチック板等の透明基板１の
一面上に、着色印刷方式、顔料分散フォトレジスト方
式、染色方式等にて、格子状、市松模様状等のパターン
状に、列方向、行方向に規則的に配列された、ブルー
（Ｂ）、グリーン（Ｇ）、レッド（Ｒ）のフィルタ画素
パターン状の各着色層２をパターン形成する。着色層２
は、カラーフィルタのマトリクスパターン状のフィルタ
画素となる部分であり、Ｂ，Ｇ，Ｒの各色の着色層２の
間は、適宜幅の間隙部３が形成されている。

【００１８】各色着色層２（Ｂ，Ｇ，Ｒ）のパターン形
成について説明すれば、まず、各色のうちのいずれか１
色目の顔料分散型フォトレジストを、ガラス基板１上
に、スピンコーターにより、全面塗布した後、適宜加熱
温度と時間によって、プリベークを行なう。

【００１９】続いて、光学マスクを用いて、紫外線にて
マスク露光を行い、現像処理して、１色目の着色層をパ
ターン形成し、その後、形成された着色層を、適宜加熱
温度と時間によって、ポストベーク処理する。以上の操
作を、各色毎に行って、各色着色層２（Ｂ，Ｇ，Ｒ）の
パターン形成を終了する。

【００２０】なお、上記着色層２を形成するために使用
する顔料分散型フォトレジスト、塗布膜厚、スピンコー
ターの塗布条件、プリベーク条件、露光条件、現像条
件、ポストベーク条件等は、本発明方法においては、特
に限定されるものではない。

【００２１】使用する顔料分散型フォトレジストは、ネ
ガ型フォトレジスト、ポジ型フォトレジストのいずれで
もよく、例えば、ネガ型フォトレジストとして、フジハ
ント社製、Ｂ（ブルー）；ＣＢ２０００、Ｇ（グリー
ン）；ＣＧ２０００、Ｒ（レッド）；ＣＲ２０００が使
用でき、また、塗布膜厚は１μｍ〜２μｍ程度であり、
例えば、１．５μｍが適当である。

【００２２】また、スピンコーターの塗布条件として、
回転数は、８００ｒｐｍ〜１５００ｒｐｍ程度、回転継
続時間は、８秒〜１５秒程度であり、例えば、回転数１
０００ｒｐｍで１０秒間が適当である。また、プリベー
ク条件は、温度７０℃〜８５℃程度、１０分〜２０分程
度であり、例えば、温度７０℃で１５分間程度が適当で
ある。

【００２３】上記顔料分散型フォトレジストに対する露
光条件は、紫外線を、６０ｍＪ〜１２０ｍＪの照射量に
て露光を行い、例えば、Ｂ；１２０ｍＪ、Ｇ；８０ｍ
Ｊ、Ｒ；６０ｍＪが適当である。また現像条件は、使用
する顔料分散型フォトレジストに対応して、適宜設定す
るものである。

【００２４】また、上記顔料分散型フォトレジストに対
する現像条件は、ネガ型フォトレジスト（有機溶媒型の
ネガ型フォトレジスト）の場合には、現像液としてアル
カリ溶液（水酸化ナトリウム水溶液、炭酸ナトリウム水
溶液、水酸化カリウム水溶液等）を使用し、現像温度は
常温、現像時間は３５秒〜５０秒間程度であり、例えば
４０秒間程度が適当である。

【００２５】また、上記顔料分散型フォトレジストが、
水溶性のポジ型フォトレジストの場合において、現像液
として、水、アルコール等の水性溶媒を使用し、油溶性
のポジ型フォトレジストの場合は、アルカリ性水溶液
（水酸化ナトリウム水溶液、炭酸ナトリウム水溶液、水
酸化カリウム水溶液等）、又はトルエン等の有機溶剤を
使用する。

【００２６】また、上記顔料分散型フォトレジストの現
像処理後のポストベーク条件は、温度２００℃〜２５０
℃で、３０分〜１００分程度であり、温度２３０℃で６
０分が適当である。

【００２７】次に、図２（ｂ）に示すように、透明基板
１上に着色層２をパターン形成した後は、該着色層２上
より透明基板１上に、透明若しくは半透明若しくは不透
明なポジ型フォトレジストを塗布して、ポジ型レジスト
層４を形成し、適宜温度と時間にてプリベークを行う。
なお、ポジ型フォトレジストの塗布条件としては、例え
ば、ＯＦＰＲ；東京応化工業（株）製を使用し、例え
ば、１３００ｒｐｍ×１０秒、膜厚８５００Å程度にス
ピンコートにて塗布形成する。また、該ポジ型レジスト
層４のプリベーク条件としては、例えば、１１０℃×５
０分が適当である。

【００２８】続いて、図２（ｃ）に示すように、透明基
板１の他面側から、全面的に、紫外線を露光照射して、
着色層２の間の間隙部３より、ポジ型レジスト層４を露
光Ｌし、着色層２上相当部に未露光レジスト層４ａを形
成し、また、間隙部３相当部に露光済レジスト層４ｂを
形成する。なお、露光量は、６０ｍＪ〜１００ｍＪの紫
外線照射量にて露光を行うものであるが、９５ｍＪが適
当である。

【００２９】続いて、図２（ｄ）に示すように、ポジ型
レジスト層４の前記露光済レジスト層４ｂを、アルカリ
水溶液にて溶解して現像除去し、着色層２上に、アルカ
リ溶液では溶解しない未露光レジスト層４ａを形成す
る。現像に使用するアルカリ溶液としては、水；２０リ
ットル、ＮａＯＨ；８０ｇ、Ｎａ₂ ＣＯ₃ ；１００ｇの
配合である。なお、未露光レジスト層４ａは、露光Ｌに
よる紫外線が、着色層２（着色された透明でない部分）
を透して露光されるため、紫外線照射量が不十分となっ
て、アルカリ可溶性に移行せず、若しくは移行が不十分
である。一方、間隙部３（透明基板１）を透して露光さ
れる露光済レジスト層４ｂは、紫外線照射量が十分であ
るため、露光によって、前記未露光レジスト層４ａに比
較して、十分にアルカリ可溶性に変化するものである。
上記現像処理後は、温度１３５℃で４５分間にて、未露
光レジスト層４ａに対してポストベークを行う。

【００３０】次に、図２（ｅ）に示すように、着色層２
上の未露光レジスト層４ａ上より、間隙部３を含めて全
面に、無電解メッキ方式又は金属蒸着方式（スパッタリ
ング方式等）にて、ニッケル、クロム、銅、アルミニウ
ム等の遮光性金属膜層５を形成する。

【００３１】例えば無電解メッキ方式により、ニッケル
金属による遮光性金属膜層５を形成する場合は、下記の
ようにして行なう。まず、前記図２（ｄ）に示したポス
トベーク後の透明基板１を、アルカリ液（６０℃）に５
分間浸漬して表面のアルカリ脱脂処理を行なう。続い
て、酸液（硫酸；１００ミリリットル／リットルと、過
硫酸アンモニウム；３０ｇ／リットルとを混合した酸
液）に５分間浸漬して酸洗浄する。続いて、次亜リン酸
ナトリウム水溶液、又は水素化ホウ酸ナトリウム水溶液
のセンシタイジング液（水素化ホウ酸ナトリウム；５ｇ
／リットル）に５分間浸漬してセンシタイジングする。
続いて、塩化パラジウム水溶液（塩化パラジウム；０．
２ｇ／リットル）と、酒石酸ナトリウム水溶液（酒石酸
ナトリウム；０．３ｇ／リットル）と、塩酸水溶液（塩
酸；３ミリリットル／リットル）とを混合したアクチベ
ーティング液（ｐＨ６．３）に５分間浸漬して、アクチ
ベーティング処理する。続いて、無電解ニッケルメッキ
水溶液（ニムデンＬＰＸ−Ａ；４５ミリリットル／リッ
トルと、ＬＰＸ−Ｍ；２００ミリリットル／リットルと
の混合液、ｐＨ４．５、液温９０℃）に５分間浸漬し
て、無電解ニッケルメッキを行ない、膜厚０．３μｍ程
度の遮光性金属膜層５を形成する。

【００３２】次に、図２（ｆ）に示すように、未露光レ
ジスト層４ａを、有機油性溶剤（例えば、トルエン、ア
セトン、メチルエチルケトン等）にて溶解して、着色層
２上から未露光レジスト層４ａ上の遮光性金属膜層５を
リフトオフ（剥離除去）することによって、着色層２の
間の間隙部３に、ブラックマトリクスパターン６相当の
遮光性金属膜層５を形成する。

【００３３】なお、上記第１発明方法においては、その
後に、図２（ｇ）に示すように、上記透明基板１の一面
上の着色層２上より、カラーフィルタの各着色層２上及
び前記遮光性金属膜層５上に、直接に、又は絶縁性の透
明保護層（透明樹脂層）を介して）間接的に、透明導電
膜層７をパターン形成する。

【００３４】互いに液晶を挟んで平行に離間対向し、且
つ互いに直交する１対のストライプ状の電極（ストライ
プ状走査電極とストライプ状表示電極）による単純マト
リクス表示方式のカラー液晶表示装置に使用されるカラ
ーフィルタの場合は、規則的に配列された該各着色層２
の各列毎若しくは行毎に共通する単純マトリクス走査電
極用のＩＴＯ膜等の膜厚１０００Å程度の透明導電膜層
７を、絶縁性の透明保護層（透明樹脂層）を介して間接
的に、列方向若しくは行方向にストライプパターン状
に、スパッタリング方式及びエッチング方式等を用い
て、パターン形成する。なお、透明保護層は、合成樹
脂、光硬化型樹脂等の透明樹脂をコーティングして得ら
れる。

【００３５】また、互いに液晶を挟んで平行に離間対向
する画素電極と共通電極とによるアクティブマトリクス
表示方式（例えば、Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉ
ｓｔｏｒ方式；ＴＦＴ方式等）の場合は、カラーフィル
タの各着色層２上及び前記遮光性金属膜層５上に、ＴＦ
Ｔ方式の共通電極用のＩＴＯ膜等の膜厚１０００Å程度
の透明導電膜層７（ＩＴＯ膜）を、直接に、又は絶縁性
の透明保護層（透明樹脂層）を介して間接的に、適宜ベ
タ状に、スパッタリング方式及びエッチング方式等を用
いて形成する。

【００３６】上記透明基板１の着色層２上への透明導電
膜層７のパターン形成については、低温方式で実施する
以下の方式がある。まず、上記透明基板１の着色層２及
び遮光性金属膜層５を有する間隙部３上より全面的に、
フォトレジスト等の感光性樹脂によるリフトオフ材を、
パターン露光によってパターン形成した後に、ＩＴＯ膜
をスパッタリングして、その後に、リフトオフ材を着色
層２上より剥離（リフトオフ）して、着色層２上にＩＴ
Ｏ膜をパターン形成するリフトオフ方式がある。

【００３７】他に、上記透明基板１の着色層２及び遮光
性金属膜層５を有する間隙部３上より全面に、ＩＴＯ膜
をスパッタリングした後に、フォトレジスト等の感光性
樹脂によるエッチングレジスト材をパターン露光により
パターン形成した後に、エッチング方式（イオンエッチ
ング（ドライエッチング）方式、又は酸等のエッチャン
トを用いたウエットエッチング方式）にて、ＩＴＯ膜を
エッチングして、着色層２上にＩＴＯ膜をパターン形成
するエッチング方式がある。

【００３８】また、その他に、透明導電膜層を形成すべ
き透明基板１の着色層２上に、メタルマスク（ステンレ
ス製の金属薄板に、適宜パターン形状の孔設部を備えた
ステンシルマスク）を重ね合わせてマスキングした後、
メタルマスク上よりスパッタリングを行なって、着色層
２上に、マスクパターン状（孔設部形状）のＩＴＯ膜を
成膜するマスキング方式がある。

【００３９】一例として、以下に、塩化第二鉄水溶液を
エッチャントとするウエットエッチング方式を用いたＩ
ＴＯ膜のパターン形成方法について説明する。まず、前
記図２（ｆ）に示した着色層２、遮光性金属膜層５を有
する間隙部３を形成した透明基板１を、１２００ガウス
の強磁場カソードを設置し、酸化錫を５％〜１０％程度
含有した酸化インジウムをターゲットとして設置したマ
グネトロンスパッタリング装置のチャンバー内に設置
し、チャンバー内を、１０^-6Ｔｏｒｒ程度に真空排気し
た後、アルゴンガスを２×１０^-3Ｔｏｒｒ導入し、且つ
前記透明基板１の温度を室温（１８℃〜２５℃程度）と
して、該透明基板１の一面上より、着色層２、遮光性金
属膜層５を有する間隙部３上に、前記ターゲットをスパ
ッタリングすることにより、厚さ１０００Åの透明なＩ
ＴＯ薄膜（透過率；８０％以上、光学濃度；０．５以
下）を成膜する。

【００４０】その後、ネガ型フォトレジスト（重クロム
酸ゼラチン系、重クロム酸ポリビニルアルコール系、ポ
リケイ皮酸ビニル系（ＫＰＲ，ＴＰＲ）、ゴム系アジド
系（ＫＭＥＲ，ＫＴＦＲ））、又はポジ型フォトレジス
ト（キノンジアジド系（ノボラック系のＡＺ−１１１，
ＡＺ−１３５０）、ジアゾ系）を、成膜されたＩＴＯ膜
面上に全面に塗布し、透明導電膜７となるパターン状に
パターン露光を行い、現像処理して、エッチング用レジ
ストパターンを形成する。その後、塩化第二鉄水溶液等
にて、ＩＴＯ膜面をエッチングして、レジストパターン
を剥離除去することによって、ＩＴＯ膜による透明導電
膜層７を形成するものである。

【００４１】次に、本発明の第３発明のカラーフィルタ
の製造方法について、図３（ａ）〜（ｇ）に示す実施例
の工程に従って以下に詳細に説明する。まず、図３
（ａ）に示すように、ガラス板やプラスチック板等の透
明基板１上に、Ｂ，Ｇ，Ｒの各着色層２をパターン形成
する。着色層２は、カラーフィルタのマトリクスパター
ン状のフィルタ画素となる部分であり、Ｂ，Ｇ，Ｒの各
色の着色層２の間は、適宜幅の間隙部３が形成されてい
る。

【００４２】各色着色層２（Ｂ，Ｇ，Ｒ）のパターン形
成については、前述した第２発明方法に記載した着色層
２のパターン形成方法と同様であるので説明は省略す
る。

【００４３】次に、図３（ｂ）に示すように、透明基板
１の一面上にパターン形成された着色層２上より、カラ
ーフィルタの各着色層２、及び間隙部３の透明基板１の
一面に接して、直接に、又は絶縁性の透明保護層（透明
樹脂層）を介して間接的に、ＴＦＴ方式の共通電極用の
ＩＴＯ膜等の膜厚１０００Å程度の透明導電膜層７（Ｉ
ＴＯ膜）を、適宜ベタ状にスパッタリング方式及びエッ
チング方式等を用いて形成する。

【００４４】上記透明基板１の着色層２上への透明導電
膜層７のパターン形成については、前述した第１発明方
法と同様にして実施できるため、説明を省略する。

【００４５】次に、図３（ｃ）に示すように、透明基板
１の一面上にパターン形成された着色層２上にパターン
形成された透明導電膜層７上より、透明若しくは半透明
若しくは不透明なポジ型フォトレジストを塗布して、ポ
ジ型レジスト層４を形成し、適宜温度と時間にてプリベ
ークを行う。なお、ポジ型フォトレジスト層４の塗布条
件としては、レジストとして、例えば、ＯＦＰＲ；東京
応化工業（株）製を使用し、スピンコートにて、例えば
１３００ｒｐｍ×１０秒、膜厚８５００Å程度にて塗布
形成する。また、レジスト層４のプリベーク条件として
は、例えば、１１０℃×５０分である。

【００４６】続いて、図３（ｄ）に示すように、透明基
板１の他面側から、全面的に、紫外線を露光照射して、
着色層２の間の間隙部３より、ポジ型フォトレジスト層
４を露光Ｌし、着色層２上相当部に未露光レジスト層４
ａを形成し、また、間隙部３相当部に露光済レジスト層
４ｂを形成する。なお、露光量は、６０ｍＪ〜１００ｍ
Ｊの紫外線照射量にて露光を行うものであるが、９５ｍ
Ｊが適当である。

【００４７】続いて、図３（ｅ）に示すように、ポジ型
フォトレジスト層４の前記露光済レジスト層４ｂを、ア
ルカリ溶液にて溶解して現像除去し、着色層２上に、透
明導電膜層７を介して、アルカリ溶液では溶解しない未
露光レジスト層４ａを形成する。現像に使用するアルカ
リ溶液としては、水；２０リットル、ＮａＯＨ；８０
ｇ、Ｎａ₂ ＣＯ₃ ；１００ｇの配合である。上記現像処
理後は、温度１３５℃で４５分間にて、未露光レジスト
層４ａに対してポストベークを行う。

【００４８】次に、図３（ｆ）に示すように、着色層２
上の未露光レジスト層４ａ上より、間隙部３を含めて全
面に、無電解メッキ方式又は金属蒸着方式（スパッタリ
ング方式等）にて、ニッケル、クロム、銅、アルミニウ
ム等の遮光性金属膜層５を形成する。なお、無電解メッ
キ方式により、ニッケル金属による遮光性金属膜層５を
形成する場合は、まず、前記図３（ｅ）に示したポスト
ベーク後の透明基板１を、アルカリ液（６０℃）に５分
間浸漬して表面のアルカリ脱脂処理を行ない、続いて、
酸液（硫酸；１００ミリリットル／リットルと、過硫酸
アンモニウム；３０ｇ／リットルとを混合した酸液）に
５分間浸漬して酸洗浄し、続いて、水素化ホウ酸ナトリ
ウム水溶液のセンシタイジング液（水素化ホウ酸ナトリ
ウム；５ｇ／リットル）に５分間浸漬してセンシタイジ
ングし、続いて、塩化パラジウム水溶液（塩化パラジウ
ム；０．２ｇ／リットル）と、酒石酸ナトリウム水溶液
（酒石酸ナトリウム；０．３ｇ／リットル）と、塩酸水
溶液（塩酸；３ミリリットル／リットル）とを混合した
アクチベーティング液（ｐＨ６．３）に５分間浸漬し
て、アクチベーティング処理した後、無電解ニッケルメ
ッキ水溶液（ニムデンＬＰＸ−Ａ；４５ミリリットル／
リットルと、ＬＰＸ−Ｍ；２００ミリリットル／リット
ルとの混合液、ｐＨ４．５、液温９０℃）に５分間浸漬
して、無電解ニッケルメッキを行ない、膜厚０．３μｍ
程度の遮光性金属膜層５を形成するものである。

【００４９】次に、図３（ｇ）に示すように、未露光レ
ジスト層４ａを、有機油性溶剤（例えば、トルエン、ア
セトン、メチルエチルケトン等）、又は強アルカリ水溶
液にて溶解して、着色層２上から未露光レジスト層４ａ
上の遮光性金属膜層５をリフトオフ（剥離除去）するこ
とによって、着色層２の間の間隙部３の透明導電膜層７
上に、ブラックマトリクスパターン６相当の遮光性金属
膜層５を形成する。

【００５０】

【作用】本発明のカラーフィルタ及びカラーフィルタの
製造方法は、透明基板１の一面に、ブルー（Ｂ）、グリ
ーン（Ｇ）、レッド（Ｒ）の各着色層２と、該各着色層
２間に適宜幅の間隙部３とを備え、各着色層２と該間隙
部３上に、メッキ方式若しくは蒸着方式にて積層形成さ
れた遮光性金属膜層５のうち、各着色層２上の遮光性金
属膜層５のみを、リフトオフによって剥離除去し、あと
の間隙部３には、遮光性金属膜層５を残して、ブラック
マトリクスパターン６（ＢＭＸ層）とするカラーフィル
タであり、このようにして製造されたカラーフィルタ
は、着色層２（カラーフィルタ画素部）のブラックマト
リクスパターン６上への重なり部がなく、したがって、
各着色層２の端部には突起が発生せず、平坦な着色層２
が形成されるものである。

【００５１】また、上記本発明のカラーフィルタ及びカ
ラーフィルタの製造方法は、遮光性金属層５により形成
される導電性のブラックマトリクスパターン６が、特に
ＴＦＴ方式等において使用される共通電極をもった透明
導電膜層７と、直接に接した状態で重畳して積層形成さ
れるので、透明導電膜層７として使用されるＩＴＯ膜等
の低抵抗化についての特別の配慮を必要とせず、また、
該透明導電膜層７を流れるカラー液晶表示パネルの表示
動作電流に対する抵抗値を、遮光性金属層５の厚さ相当
分だけ低下させる作用がある。

【００５２】

【発明の効果】本発明は、ＢＭＸ層をパターン形成する
際において、高価で精密な光学マスクを必要とせず、経
済的に製造でき、また、ＢＭＸ層上側への画素パターン
としての着色層の重なり部が無いため、着色層には重な
りによる突起の発生がなく、対向電極板と平行に離間対
向させてパネル化（アッセンブル）する時に、離間対向
間に液晶を充填封入するための均一なセルギャップが得
られる等の効果がある。

【００５３】また、本発明は、特にＴＦＴ方式等におい
て使用されるような共通電極をもったカラーフィルタに
利用するような場合においては、カラー液晶表示装置の
表示動作電流に対する抵抗値を低下させる作用があるの
で、表示動作電力の消費量を逓減させる等の効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の第１発明のカラーフイルタ
の一実施例における側断面図、（ｂ）は、他の実施例に
おける側断面図、（ｃ）は、本発明の第１発明のカラー
フイルタの平面図である。

【図２】（ａ）〜（ｇ）は、本発明の第２発明のカラー
フイルタの製造方法を説明する製造工程を示す側断面図
である。

【図３】（ａ）〜（ｇ）は、本発明の第３発明のカラー
フイルタの製造方法を説明する製造工程を示す側断面図
である。

【図４】従来のカラーフィルタを説明する側断面図であ
る。

【符号の説明】

１…透明基板 ２…着色層（画素） ３…間隙部 ４…
フォトレジスト層 ５…遮光性金属膜層 ６…ブラックマトリクスパターン
７…透明導電膜層 １２…着色層（画素） １３…重なり部 １４…ブラッ
クマトリクス層 １２ａ…突起部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明基板１の一面にパターン形成されたブ
   ルー（Ｂ）、グリーン（Ｇ）、レッド（Ｒ）の各着色層
   ２と、該各着色層２間に適宜幅の間隙部３とを備え、該
   間隙部３にメッキ方式若しくは蒸着方式にて形成された
   遮光性金属膜層５によるブラックマトリクスパターン６
   を備えたことを特徴とするカラーフィルタ。
2. 【請求項２】透明基板１の一面に、ブルー（Ｂ）、グリ
   ーン（Ｇ）、レッド（Ｒ）の各着色層２を適宜幅の間隙
   部３を設けてパターン形成し、次に、該着色層２上より
   ポジ型フォトレジストを塗布してポジ型レジスト層４を
   形成し、次に、該透明基板１の他面側から露光し、アル
   カリ溶液にて現像処理して、着色層２上に未露光レジス
   ト層４ａを形成し、該未露光レジスト層４ａを含めて透
   明基板１の一面上よりメッキ方式若しくは蒸着方式にて
   遮光性金属膜層５を形成した後、溶剤にて前記着色層２
   上の未露光レジスト層４ａを溶解して、該層４ａ上の遮
   光性金属膜層５をリフトオフし、間隙部３に、遮光性金
   属膜層５によるブラックマトリクスパターン６を形成す
   ることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
3. 【請求項３】前記ブラックマトリクスパターン６を形成
   した後に、前記着色層２及びブラックマトリクスパター
   ン６上に、直接、又は、絶縁性の透明保護層を介して間
   接的に、透明導電膜層７を形成する請求項１記載のカラ
   ーフィルタの製造方法。
4. 【請求項４】透明基板１の一面に、ブルー（Ｂ）、グリ
   ーン（Ｇ）、レッド（Ｒ）の各着色層２を適宜幅の間隙
   部３を設けてパターン形成し、次に、該着色層２上よ
   り、直接、又は、絶縁性の透明保護層を介して間接的
   に、透明導電膜層７を形成し、次に、該透明導電膜層７
   上より着色層２上にポジ型フォトレジストを塗布してポ
   ジ型レジスト層４を形成し、次に、該透明基板１の他面
   側から露光し、アルカリ溶液にて現像処理して、着色層
   ２上相当部分に未露光レジスト層４ａを形成し、該未露
   光レジスト層４ａを含めて透明基板１の一面上よりメッ
   キ方式若しくは蒸着方式にて遮光性金属膜層５を形成し
   た後、溶剤にて前記着色層２上の未露光レジスト層４ａ
   を溶解して、該層４ａ上の遮光性金属膜層５をリフトオ
   フし、間隙部３に、遮光性金属膜層５によるブラックマ
   トリクスパターン６を形成することを特徴とするカラー
   フィルタの製造方法。